桥梁工程概论复习知识点整理

桥梁工程概论复习知识点整理

1、桥梁由上部结构、下部结构和支座组成。

2、正桥：指桥梁跨越主要障碍物（如通航河道）的结构部分。

引桥：指连接正桥和路的桥梁区段。

跨度：也叫跨径，表示桥梁的跨越能力；最大跨度称为“主跨”。

计算跨度：指桥梁结构相邻两支座间的距离。

净跨径：指梁式桥设计洪水位线上相邻两桥墩（或桥台）间的水平净距。

标准跨径（单孔跨径）：指公路梁桥把两桥墩中间线间距离或桥墩中线与台背前缘的间距。

桥长：指梁桥两桥台侧墙或八字墙尾端之间的距离（桥梁全长）

桥下净空高度：设计洪水位或设计通航水位对桥跨结构最下缘的高差H。

桥梁建筑高度：桥面（或铁路桥梁的轨底）至桥跨结构最下缘的垂直高度h。

容许建筑高度：公路或铁路桥梁线路设计中所确定的桥面（或轨底）高程与通航及排洪要求所规定的净空高度只差。

3、桥按其受力结构体系可划分为梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系。梁桥的主梁以受“弯”为主，拱桥的拱圈以受“压”为主，悬索桥的主缆以受“拉”为主。

4、为什么悬索桥的跨越能力最大？

答：因为缆的抗拉性能得以充分发挥且其尺寸基本上不受限制。

5、桥梁设计的基本原则：安全、适用、经济、美观。

6、桥梁立面布置包括确定桥梁总长、桥梁孔径布置、桥面高程与桥下净空、桥上及桥头的纵坡设置等。

桥梁断面布置包括桥面净空、桥面宽度、行车道宽度、机动车道布置和人行道、自行车道布置等。

7、在弯道上的桥梁，应按线路要求加宽弯道内侧并在弯道外侧设置超高。

8、人行道的宽度为0.75m或1.0m；当大于1.0m时按0.50m的级差增加。

9、设计阶段按“三阶段设计”进行，即初步设计、技术设计与施工设计（也称施工图设计）。

10、公路桥梁的作用，按其随时间变化的性质可分为永久作用、可变作用和偶然作用。

永久作用：结构重力、预加力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩及徐变作用、水的浮力、基础变位作用。

可变作用：汽车荷载、汽车冲击力、汽车离心力、汽车引起的土侧压力、人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、冰压力、温度作用、支座摩阻力。

偶然作用：地震作用、船舶或漂流物的撞击作用、汽车撞击作用、施工荷载。

11、表3.3各级公路桥涵的汽车荷载等级以及集中荷载标准值的选取规定。书P52

12、为什么要考虑车辆活荷载的横向、竖向折减？

答：公路的车道荷载是是规范规定要求使用的一种虚拟荷载，其标准值是在特定条件下根据统计和分析确定的。对于多车道桥梁，其上行驶的汽车荷载使桥梁构件的某一截面产生最大效应时，其同时处于最不利位置的可能性不大，显然（根据概率），这种可能性随车道数的增加而减小，而桥梁设计是各个车道上的汽车荷载都是按最不利的位置布置，因此计算结果应根据上述可能性的大小就行折减，即存在“横向折减”的问题。汽车荷载的标准值在制定的时候对于计算结构效应的车道荷载，参考了自然堵车下的车距统计和重载车辆的调查资料而加以抽象化，实际桥梁上通行的车辆不一定能达到上述条件，特别是对于大跨度桥梁，依据概率分布的特点，跨度越大，出现上述情况的可能性越小，因此计算汽车荷载效应的时候需要就行相应的纵向折减。

13、冲击力作用：车辆活载以一定的速度在桥上行驶时，会使桥梁发生振动，产生竖向动力作用，这种动力作用会使桥梁的内力和变形，较“静活载”时大。

离心力：是指，车辆行驶在曲线线路上时，因为方向变化而引起的径向水平力。

车辆制动力：是指，车辆在刹车时为克服车辆的惯性力而在路面或轨道与车轮之间发生的滑动摩擦力。

车辆牵引力：是指，车辆在启动时为克服车辆的阻力而在路面或轨道与车轮之间发生的滑动摩擦力。

14、车辆产生制动力或牵引力的作用点在什么位置？

答：列车产生的制动力或牵引力的作用点一般在轨顶以上2m处，但视情况可下移至轨顶处或支座中心处，不计因此而产生的竖向力或力矩。

15、作用效应组合：指根据作用的特性、桥梁结构的特征、施工方法以及桥位处的环境等因素，针对结构的不同状况、不同安全等级、不同设计或验算内容，确定各种作用效应的取舍以及各种作用效用对结构的共同效果。

16、公路桥根据不同种类的作用及其对桥涵的影响、桥涵所处的环境条件，考虑持久状况、短暂状况、偶然状况三种设计状况。

持久状况：指桥涵使用过程中长期承受结构重力、汽车荷载等作用的状况。应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。

短暂状况：指桥涵施工过程中承受临时性作用的状况。仅要求进行承载能力极限状态设计，必要时才进行正常使用极限状态设计。

偶然状况：指桥涵使用过程中可能偶然遭受的地震等状况。仅要求进行承载能力极限状态设计，不需要进行正常使用极限状态设计。

表3.7公路桥涵结构的设计安全等级。书P63

17、公路桥面构造包括桥面铺装、排水防水系统、人行道（或安全带）、路缘石、栏杆、灯柱、安全护栏和伸缩装置等。铁路桥面构造包括钢轨、护轨、轨枕、道砟、挡砟墙、泄水管、人行道、栏杆和钢轨伸缩调节器等。

18、桥面铺装有什么功能？

答：防止车辆轮胎直接磨耗属于承重结构的行车道板（即主梁上翼缘），保护主梁免受雨水侵蚀，并对车辆轮重的集中荷载起到一定的扩散作用。

19、设置公路桥面横坡的目的是什么？有哪些设置方法？

答：设置公路桥面横坡的目的在于迅速排除雨水，防止或减少雨水对铺装层的渗透，从而保护行车道板，延长桥梁使用寿命。有三种设置方式，一是对于板桥或就地浇筑的肋板式梁桥可以将横坡直接设在墩台顶部，或通过调整支承垫石高度来形成横坡；二是在装配式肋板式梁桥中，通常将横坡直接设在行车道板上；三是对宽度较大的桥梁可将行车道板做成倾斜面而形成横坡。

20、防水层在桥面伸缩缝处应连续铺设，不可切断。

21、当公路桥桥面纵坡大于2%，而桥长小于50m时，一般能保证通过桥头引道排水，桥上就可不设泄水管。此时，可在引道两侧设置流水槽，以免雨水冲刷引道路基。当桥面纵坡大于2%，而桥长大于50m时，就需要设置泄水管，一般每隔12~15m长度设置一个。当桥面纵坡小于2%时，泄水管就需要设置更密一些，一般每隔6~8m设置一个。

22、为什么要设置桥梁伸缩缝？

答：桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩和徐变等影响下将会发生伸缩变形，为满足结构按照设计的计算图式变形，同时桥面又能保证车辆平顺通过，因此需设置桥梁伸缩缝。

伸缩缝：是指为适应材料胀缩变形对结构的影响，而在桥跨结构的两端设置的间隙。

伸缩装置：是指为使车辆平稳通过桥面并满足桥面变形的需要，在伸缩缝处设置的各种装置的总称。

23、不设人行道的桥上，两边应设宽度不小于0.25m、高为0.25~0.35m的护轮安全带。人行道一般高出行车道0.25~0.35m。

24、在桥面伸缩缝竖面内，人行道（包括栏杆）必须断开，避免与结构共同受力而破坏。

25、从梁的截面形式来区分，混凝土简支梁桥可以分为板桥、肋板式桥和箱梁桥。

26、在公路多片主梁之间设置横隔板其作用在于提高桥梁的整体工作性能。

27、预应力混凝土梁主要优点有哪些？

答：（1）采用高强度钢筋，可节约一定的普通钢筋；（2）预加压应力可大幅度提高梁体的抗裂性，并增加了梁的耐久性；（3）由于利用高标号混凝土，截面尺寸减小，梁体自重减轻，可以增大跨越能力，也有利于运输和架设；（4）混凝土全截面受压，充分发挥了混凝土抗压性能的优势，也提高了梁的刚度。

28、对于钢筋混凝土结构而言，钢筋分为受力钢筋和构造钢筋。

29、预应力筋的锚固应遵循分散、均匀的原则。

30、混凝土简支梁桥的施工方法可以分成就地浇筑和预制安装两类。

31、简支梁的架设有陆地架梁法、浮吊架梁法、架桥机架梁法。

32、单向受力板长边比短边大于2，双向板长边比短边小于2。

33、荷载横向分布的计算方法有杠杆原理法、刚性横梁法、修正的刚性横梁法、铰结板（梁）法、刚结板（梁）法、比拟正交异性板法（又称G-M法）。

34、配置主梁的预应力筋时，需要预先作出梁的内力包络图。

35、钢桥所用的连接方式主要有铆接、焊接、栓接三种。栓接钢桥就是在工厂里面进行焊接，在工地上进行栓接。

36、上承式钢板桥梁由主梁、上平纵联、下平纵联和横联组成。

37、开口截面和闭口截面各种的优缺点是什么？

38、钢桥架设的方法有悬（伸）臂法、拖拉法（或顶推法）、浮运法。

39、支座的作用是把上部结构的各种荷载传递到墩台上，并能够释放或约束由活载、温度变化、混凝土收缩与徐变等因素所产生的变位（位移和转角），使上下部结构的实际受力情况符合设计的计算图式。

40、桥梁支座设置的原则是什么？

答：（1）简支梁桥一端设置固定支座，另一端设置活动支座；（2）连续梁桥每联只设一个固定支座；（3）曲线连接梁的支座布置会直接影响到梁的内力分布；（4）当桥梁位于坡道上时，固定支座应设在较低一端（以使梁体在竖向荷载沿坡道方向分力的作用下受压，以便能抵消一部分竖向荷载产生的梁下缘拉力）。当桥梁位于平坡上时，固定支座宜设在主要行车方向的前端。

41、普通板式橡胶支座的活动机理是：利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角，利用其剪切变形实现水平位移。

42、桥梁墩台的主要作用是承受上部结构传来的荷载，并将其及自身重力传递给基础。

43、桥墩常见形式有重力式墩、空心式墩、柔性墩、桩（柱）式墩、薄壁墩等。

重力式桥墩（台）也称实体式桥墩（台），它主要靠自身的重力来平衡外力而保持其稳定，因此墩身比较厚实，可以不配钢筋，而用天然石材或片石混凝土砌筑。

44、空心高墩的施工方法有滑升模板、爬升模板、翻升模板。

45、轻型桥台的主要特点是利用结构本身的抗弯能力来减少结构尺寸和材料用量而使桥台轻型化。

46、有河水处的桩基础施工应采用机械钻孔。

47、拱桥按受力特点划分为三铰拱桥、两铰拱桥、无铰拱桥。

48、拱桥的施工方法主要有：就地浇筑或砌筑（有支架施工法）、悬臂施工法、缆索吊装法、

转体法和劲性骨架法等。

49、特大跨度斜拉桥的主梁采用扁平钢箱的主要原因是受力合理、抗风稳定性好。

50、在较宽较深的河流上修建大跨度斜拉桥时，主梁施工不宜采用的方法是满堂支架法。

51、桥梁抗震设计标准可以按分类设防的抗震设计思想进行“小震不坏，中震可修，大震不倒”。

52、下图所示的两种拱桥结构，哪种可用于地基不够坚实之处？为什么？

(a) 下承式系杆拱(b) 上承式无铰拱